設(shè)計(jì)說(shuō)明書.pdf

目錄 一般部分 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 1.1 礦區(qū)概述 . 1 1.1.1 交通位置 . 1 1.1.2 地形地貌及水系 . 1 1.1.3 氣象及地震烈度 . 1 1.1.4 礦井電源 . 1 1.2 井田地質(zhì)特征 . 3 1.2.1 井田地質(zhì)概況 . 3 1.2.2 地層 . 3 1.2.3 含煤地層 3 1.2.4 構(gòu)造 . 4 1.2.5 水文地質(zhì)特征 . 6 1.3 煤層特征 . 7 1.3.1 煤層 . 7 1.3.2 煤質(zhì) . 7 1.3.3 煤層開(kāi)采技術(shù)條件 . 8 2 井田境界和儲(chǔ)量 10 2.1 井田境界 . 10 2.1.1 井田境界確定 10 2.1.2 井田賦存特征 10 2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 11 2.2.1 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ) .11 2.2.2 儲(chǔ)量計(jì)算范圍 .11 2.2.3 地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算 .11 2.2.4 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 . 12 2.3 礦井可采儲(chǔ)量 . 14 2.3.1 安全煤柱留設(shè)原則 . 14 2.3.2 永久煤柱及保護(hù)煤柱損失量 . 14 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 18 3.1 礦井工作制度 . 18 3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 18 3.2.1 確定依據(jù) 18 3.2.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 18 3.2.3 礦井服務(wù)年限 19 3.2.4 井型校核 19 4 井田開(kāi)拓 21 4.1 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 . 21 4.1.1 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 21 4.1.2 工業(yè)場(chǎng)地的位置 22 4.1.3 開(kāi)采水平的確定及帶區(qū)劃分 22 4.1.4 主要開(kāi)拓巷道 23 4.1.5 方案比較 23 4.2 礦井基本巷道 . 31 4.2.1 井筒 31 4.2.2 井底車場(chǎng)及硐室 31 4.2.3 主要開(kāi)拓巷道 32 5 準(zhǔn)備方式帶區(qū)巷道布置 40 5.1 煤層地質(zhì)特征 . 40 5.1.1 帶區(qū)位置 40 5.1.2 帶區(qū)煤層特征 40 5.1.3 水文地質(zhì) 41 5.1.4 地質(zhì)構(gòu)造 41 5.2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) . 41 5.2.1 帶區(qū)準(zhǔn)備方式的確定 41 5.2.2 帶區(qū)巷道布置 41 5.2.3 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 42 5.2.4 帶區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法 43 5.2.5 帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 44 5.3 帶區(qū)車場(chǎng)選型設(shè)計(jì) . 45 6 采煤方法 46 6.1 采煤工藝方式 . 46 6.1.1 帶區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 46 6.1.2 確定采煤工藝方式 46 6.1.3 回采工作面參數(shù) 46 6.1.4 回采工作面破煤、裝煤方式 47 6.1.5 回采工作面支護(hù)方式 48 6.1.6 端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式 50 6.1.7 各工藝過(guò)程注意事項(xiàng) 50 6.1.8 回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè) 52 6.2 回采巷道布置 . 54 6.2.1 回采巷道布置方式 54 6.2.2 回采巷道參數(shù) 54 7 井下運(yùn)輸 56 7.1 概述 . 56 7.1.1 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度 56 7.1.2 煤層及煤質(zhì) 56 7.1.3 運(yùn)輸距離和貨載量 56 7.1.4 礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 57 7.2 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 . 57 7.2.1 設(shè)備選型原則： 57 7.2.2 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算 58 7.3 大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 . 59 7.3.1 主運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 59 7.3.2 輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 60 7.3.3 選擇電機(jī)車 60 7.3.4 設(shè)備選擇 61 7.3.5 運(yùn)輸設(shè)備能力驗(yàn)算 62 8 礦井提升 63 8.1 礦井提升概述 . 63 8.2 主副井提升 . 63 8.2.1 主井提升 63 8.2.2 副井提升 65 9 礦井通風(fēng)及安全 67 9.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 . 67 9.1.1 礦井概況 67 9.1.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 67 9.1.3 礦井通風(fēng)方式的確定 67 9.1.4 主要通風(fēng)機(jī)工作方式選擇 . 68 9.1.5 帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 . 69 9.1.6 工作面通風(fēng)方式的選擇 . 69 9.1.7 回采工作面進(jìn)回風(fēng)巷道的布置 . 70 9.2 帶區(qū)及全礦所需風(fēng)量 . 71 9.2.1 采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量 71 9.2.2 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 72 9.2.3 硐室需風(fēng)量 73 9.2.4 其它巷道所需風(fēng)量 73 9.2.5 礦井總風(fēng)量計(jì)算 73 9.2.6 風(fēng)量分配 74 9.3 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 . 75 9.3.1 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則 75 9.3.2 確定礦井通風(fēng)容易和困難時(shí)期 75 9.3.3 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 77 9.3.4 礦井通風(fēng)總阻力 80 9.3.5 兩個(gè)時(shí)期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔 80 9.4 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 . 81 9.4.1 選擇主要通風(fēng)機(jī) 81 9.4.2 電動(dòng)機(jī)選型 83 9.4.3 礦井主要通風(fēng)設(shè)備及裝備要求 83 9.5 防止特殊災(zāi)害的安全措施 . 84 9.5.1 瓦斯管理措施 84 9.5.2 煤塵的防治 84 9.5.3 預(yù)防井下火災(zāi)的措施 85 9.5.4 防水措施 85 10 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 87 參 考 文 獻(xiàn) 89 專題部分 建筑物下條帶開(kāi)采技術(shù)研究與分析 90 1 緒論 90 1.1 問(wèn)題的提出 . 90 1.2 主要研究?jī)?nèi)容及研究思路 . 92 2 條帶開(kāi)采技術(shù)及參數(shù)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法 93 2.1 條帶開(kāi)采概述 . 93 2.2 條帶開(kāi)采巖層與地表移動(dòng)理論和規(guī)律 . 94 2.3 條帶開(kāi)采地表移動(dòng)和變形預(yù)計(jì)參數(shù) . 96 2.4 條帶開(kāi)采煤柱的穩(wěn)定性 . 98 2.5 條帶開(kāi)采優(yōu)化設(shè)計(jì) . 100 3 條帶開(kāi)采地表移動(dòng)參數(shù)的影響因素與作用規(guī)律研究 . 101 3.1 條帶開(kāi)采地表移動(dòng)參數(shù)的影響因素 . 102 3.2 條帶開(kāi)采地表移動(dòng)參數(shù)分析 . 105 4 條帶開(kāi)采的效果分析16 . 107 5 結(jié)術(shù)語(yǔ) 109 翻譯部分 英文原文 .110 中文譯文 .117 致 謝 122 一 般 部 分 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1.1 礦區(qū)概述 1.1.1 交通位置交通位置 許廠井田位于山東濟(jì)（寧）北礦區(qū)東部，隸屬于濟(jì)寧市管轄，西南距濟(jì)寧市 10 km， 東北距兗州市 26 km，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 1163611643，北緯 35243531。井田南北長(zhǎng) 約 8.3 km，東西寬約 4.4km，面積約 27.5km2。 京滬線從本礦區(qū)東部的兗州礦區(qū)通過(guò)，區(qū)內(nèi)有兗州，鄒城車站；京九線從本礦區(qū)西部 的荷澤市通過(guò)，現(xiàn)已建成通車；連接京滬、京九兩大南北交通干線的新（鄉(xiāng)）兗（州） 石（臼所）鐵路，從本礦區(qū)通過(guò)，區(qū)內(nèi)設(shè)有濟(jì)寧、孫氏店及兗州西車站，本區(qū)煤炭鐵路外 運(yùn)十分方便。 區(qū)內(nèi)公路四通八達(dá)，濟(jì)寧、兗州、鄒城間已形成環(huán)行公路，并與 104 國(guó)道相連，煤炭 地銷道路暢通。 京杭大運(yùn)河流經(jīng)濟(jì)寧市，水深平均 2 m，構(gòu)成重要的水上交通要道。 許廠井田交通位置圖詳見(jiàn)圖 1-1-1。 1.1.2 地形地貌及水系地形地貌及水系 本井田為沖積、湖積平原，地勢(shì)呈東北高、西南低，地面標(biāo)高+35.20+41.44 m，自然 地形坡度為 0.04。 井田內(nèi)河流稀少，水系不甚發(fā)育，主要河流有兩條：一條為洸府河，系人工河，位于 井田中部、由北向南流入南陽(yáng)湖，河寬 230400 m，汛期洸府河最大洪水位為 39.3 m，最 大流量為 400 m /s（1964 年 9 月 1 日） ，枯水季節(jié)河水減少甚至斷流；另有一條為洸府河 支流楊家河，亦為季節(jié)性人工河流。 1.1.3 氣象及地震烈度氣象及地震烈度 （1）氣象。本區(qū)氣候溫和，屬溫帶季風(fēng)區(qū)海洋大陸性氣候。年平均氣溫 13 ，月 平均最高氣溫 34 ，最低氣溫-9 ，日最高氣溫 41 ，最低氣溫-19 ，平均最高氣溫 月份為 7 月， 平均最低氣溫月份為 1 月。 年平均降雨量 701 mm， 年最大降雨量為 1186 mm， 年最小降雨量 441 mm，降雨多集中 7、8 月份，年平均蒸發(fā)量為 1790 mm，年最大蒸發(fā)量 2228 mm，年最低蒸發(fā)量 1493 mm。春夏兩季多東及東南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)，平均風(fēng)速為 2 m/s，歷年最大積雪厚度為 0.15 m，最大凍土深度 0.31 m。 （2）地震烈度：根據(jù)中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（1990） 確定，本礦井工業(yè)場(chǎng)地范圍地 震基本烈度為七度。 1.1.4 礦井電源礦井電源 本礦井電源取自接莊 220 區(qū)域變電站，該站位于本礦井以南 12 km 處，設(shè)計(jì)裝有 120 變壓器兩臺(tái)，電壓為 220/110/35。第二電源來(lái)自濟(jì)北礦區(qū)岱莊礦井 110 變電所，岱莊礦井 110 電源取自濟(jì)寧東北郊 220 變電所。 德州 聊城 濟(jì)南 淄博 濰坊 惠民 煙臺(tái) 青島 臨沂 棗莊 兗州 連云港 徐州 濟(jì)寧 泰安 荷澤 濟(jì)寧濟(jì)南北京徐州上海石臼所新鄉(xiāng) 300330650193682188濟(jì)寧 京 嘉 濟(jì) 杭 祥 寧濟(jì)寧市 井田 許廠 至濟(jì)南 孫 兗 荷 鐵 路 至 氏 至鄒城 店 斷 微 山 湖 層 至蘭考 縣 荷澤 層 河 斷 運(yùn) 斷 嘉 祥 層 兗 州 圖圖 1 1- -1 1- -1 1 井田交通位置井田交通位置 圖 1.2 井田地質(zhì)特征 1.2.1 井田地質(zhì)概況井田地質(zhì)概況 本井田位于濟(jì)寧煤田東北部，為一全隱蔽型煤田。井田內(nèi)主要構(gòu)造為一軸向 北東的向斜及一組走向近南北的高角度正斷層。 井田內(nèi)煤系地層由東向西呈階梯 式下降，第四勘探線以南，傾角平緩，斷層較少，構(gòu)造中等偏簡(jiǎn)單；第四勘探線 以北，地層產(chǎn)狀變化較大，此一級(jí)褶曲及斷層發(fā)育，構(gòu)造中等偏復(fù)雜。主要可采 煤層為 3下煤層。 3 下煤層為主采煤層，煤層賦存于全區(qū)，煤層厚度變化較小，屬穩(wěn)定煤層； 此外尚有 15上、16、17 煤層，為不可采的不穩(wěn)定煤層。井田屬于構(gòu)造中等局部 偏復(fù)雜和主要煤層賦存穩(wěn)定的井田。 1.2.2 地層地層 許廠煤礦地層區(qū)劃屬華北區(qū)魯西南分區(qū)濟(jì)寧小區(qū)，區(qū)內(nèi)地層包括中、下奧陶 統(tǒng)，中石炭統(tǒng)本溪組、上石炭統(tǒng)太原組、下二疊統(tǒng)山西組、下石盒子組，上二疊 統(tǒng)上石盒子組，上侏羅統(tǒng)蒙陰組及第四系。屬全隱蔽式華北石炭二疊系煤田。 1.2.3 含煤地層含煤地層 本區(qū)主要含煤地層為下二疊統(tǒng)山西組。 本組地層厚 59.90114.70 m，局部有剝蝕現(xiàn)象，平均 78.57 m，為含煤地層 中的主要含煤組，具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的 3下煤層就賦存于本組的中上部及下部。本組 由砂巖、粉砂巖、粉、細(xì)砂巖互層、粘土巖、煤層組成，以灰灰白色、灰綠色 砂巖為主，砂巖含量高，多以厚層狀分布于煤層的頂板及底板，以 3下煤層間的 砂巖最為發(fā)育，該砂巖為淺灰灰白色、灰綠色，厚層狀，以石英為主，長(zhǎng)石次 之，分選中等至較好，次棱角狀次園狀，孔隙式接觸式膠結(jié)，以硅質(zhì)、粘土 質(zhì)膠結(jié)為主， 局部為鈣質(zhì)膠結(jié)， 具交錯(cuò)層理、 斜層理及韻律層理， 含大量粉砂巖、 泥巖包裹體及鏡煤屑。據(jù)鏡下觀察，砂巖中石英含量占 8085%，具波狀消光現(xiàn) 象，長(zhǎng)石中主要為斜長(zhǎng)石及鉀微斜長(zhǎng)石，并有次生蝕變現(xiàn)象，雜基含量占 10 15%。該砂巖厚度大，特征明顯，是山西組煤層對(duì)比的較好標(biāo)志層。該砂巖對(duì) 3 下煤層有沖刷作用，在 3下煤層底部有一厚層粉砂巖與細(xì)砂巖互層，具透鏡狀層 理及生物攪動(dòng)構(gòu)造，是山西組煤層對(duì)比的重要標(biāo)志層。 本組以過(guò)渡相沉積為主，相環(huán)境變化較大，對(duì)煤層的形成及后期改造具有重 要影響。 (1)從山西組底界3下煤層頂板為第一大旋回。厚 30 m，內(nèi)含 12 個(gè)小旋 回，主要由粉砂巖、粉砂巖與細(xì)砂巖互層、細(xì)砂巖、粘土巖及煤層組成。3 下煤 層位于旋回的頂部， 在礦井東部 3 下煤層較好的塊段多為一個(gè)完整的全粒序旋回， 上下不對(duì)稱，以反粒序沉積為主。在粉砂巖及粉砂巖與細(xì)砂巖互層中見(jiàn)有大量的 彎曲型生物潛穴及強(qiáng)烈的攪動(dòng)構(gòu)造， 本旋回中主要發(fā)育有互層狀及透鏡狀層理， 顯示了從潮坪濱海平原再成煤 的沉積演化序列。根據(jù)山西組的巖性、巖相特征及測(cè)井曲線形態(tài)，可明顯的分成 三個(gè)大旋回。在礦井的西南部這一旋回多為次一級(jí)小旋回所代替，下一小旋回以 潮坪沉積為主，但不完整，頂部為另一個(gè)小旋回沖刷所截，第一個(gè)小旋回以反粒 序沉積為主，第二個(gè)小旋回多以砂巖為主的正粒序沉積為主，而小旋回之間存有 沖刷界面，此時(shí) 3下煤層發(fā)育一般不好。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)旋回分成兩個(gè)小旋回時(shí)，旋回 沉積的厚度相應(yīng)增大。 (2)從 3下煤層頂板至 3 上煤層頂板為第二大旋回，厚 11.7067.31 m，內(nèi)含 12 個(gè)小旋回，本旋回主要以砂巖為主，夾薄層粉砂巖、粘土巖及煤層。3上煤 層位于旋回的頂部，當(dāng) 3下煤層與 3上煤層間距不大時(shí)多為一個(gè)旋回，間距增大時(shí) 多為二個(gè)小旋回，本旋回(包括內(nèi)含的小旋回)大多為正粒序沉積，底部巖性多呈 突變接觸，并往往具有沖刷界面，致使下部旋回不完整，出現(xiàn)了兩個(gè)旋回的砂巖 互相疊置的現(xiàn)象，旋回的上部往往由中砂巖直接變?yōu)榉凵皫r或粘土巖形成煤層， 缺少過(guò)渡性巖石。因而本礦井 3上煤層一般發(fā)育不好。 (3)從 3上煤層頂板到山西組頂界為第三個(gè)旋回，由于下石盒子組底部砂巖對(duì) 其下有沖刷作用致使本旋回保存不全，在有 2 煤層賦存時(shí)為一完整旋回，無(wú) 2 煤層存在時(shí)則為不完整旋回。根據(jù)山西組特征可以看出，山西組的形成過(guò)程是一 個(gè)海退過(guò)程，即從太原組頂部的淺海相向下石盒子組的內(nèi)陸湖泊相沉積的過(guò)渡， 整個(gè)山西組沉積時(shí)古氣候、 古植物及局部地區(qū)的古構(gòu)造都十分有利于泥炭層的形 成， 煤層的形成及發(fā)展則主要受古地理?xiàng)l件所控制。即從太原組頂部的淺海相向 下石盒子組的內(nèi)陸湖泊相沉積的過(guò)渡， 整個(gè)山西組頂部的淺海相向下石盒子組的 內(nèi)陸湖相沉積的過(guò)渡。 1.2.4 構(gòu)造構(gòu)造 本礦位于南北向的濟(jì)寧地塹構(gòu)造內(nèi)， 孫氏店斷層構(gòu)成礦井的東部及東北部邊 界。由于受區(qū)域性構(gòu)造的控制，致使區(qū)內(nèi)發(fā)育一組走向北東、向南西傾伏的寬緩 褶曲及走向近南北的西傾高角度正斷層組。 地層產(chǎn)狀及主要褶曲：地層產(chǎn)狀及主要褶曲： 在礦井的中、南部，地層產(chǎn)狀變化較小，其走向一般為北東 30左右，孫 氏店支 2 斷層西側(cè)則為東傾， 孫氏店支 2 斷層以東則為西傾， 地層傾角一般為 2 8。在第 16 線以南地層走向逐漸轉(zhuǎn)成東西向。在礦井的北部，即第 4 勘探線 以北由于受次一級(jí)褶曲的影響， 致使地層走向變化較大， 即北東南北北西向， 地層傾角變化較大，局部塊段地層傾角可達(dá) 2032。區(qū)內(nèi)褶曲可明顯的分為 兩組，一組為北東向褶曲，一組為北西向褶曲，以北東向一組為主，該組褶曲延 展距離長(zhǎng)，是區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造組，控制著本區(qū)的構(gòu)造形態(tài)。 現(xiàn)將區(qū)內(nèi)的主要褶曲特征及控制情況分述如下： 1.濟(jì)寧背斜： 位于礦井的西部邊緣， 八里鋪斷層近側(cè)， 軸向北東 30 40， 背斜南段過(guò) X16-1 鉆孔后，走向轉(zhuǎn)為近南北后傾伏于濟(jì)寧城下，北段則沿八里鋪 斷層向北東方向延展，軸部被八里鋪斷層切割破壞成數(shù)段。該背斜在區(qū)內(nèi)延展長(zhǎng) 度為 12 km，其西翼在岱莊煤礦，東翼在許廠礦井，翼部?jī)A角為 68。 2.小屯西背斜：位于測(cè)區(qū)東南部，A8-5A4-6 號(hào)孔一帶，向北傾伏，軸向北 東，延伸長(zhǎng)度 3200 m，幅度約 25 m，跨度約 300 m，背斜最高處在測(cè)區(qū)東南邊 界處，3 煤層底板標(biāo)高-370 m，被孫氏店支 2 斷層切割，背斜東翼不完整，西翼 傾角 710，局部達(dá) 18。 3.小屯西向斜：位于四采區(qū)中部 X9-5X5-6 號(hào)孔一帶，軸向北東，延伸長(zhǎng) 度 2800 m， 幅度約 25 m， 跨度約 400 m， 東翼傾角一般在 1013 ， 局部達(dá) 18 ， 西翼傾角較緩，一般在 36 ，該向斜最深在 X7-7 號(hào)孔北，3 煤層底板標(biāo)高-505 m。其軸部為 4303、4304、4305、4306 工作面揭露，受其影響，煤層頂板巖層 破碎，小斷層發(fā)育。 4.南營(yíng)西背斜：位于礦井的中部偏東，軸線在孫氏店支 2 斷層?xùn)|側(cè)，北端在 X3-19 號(hào)孔附近與盧營(yíng)北向斜交會(huì)，南段在 X12-1 號(hào)孔附近軸向南西偏轉(zhuǎn)，并逐 漸消失；軸向北北東北東東向，區(qū)內(nèi)延展長(zhǎng)度為 7 km。該背斜西翼被孫氏店 支 2 斷層和 F10 斷層所切割破壞， 東翼保存較完整， 但與近東西向和北東向的小 褶曲相交和迭加，形成局部隆起或鞍形平地。軸部?jī)A角 25。 斷層：斷層： （1）孫氏店支 2 斷層：位于礦井中部，為一東升西降正斷層，由南向北貫 穿整個(gè)礦井，其北端在地 2 號(hào)孔附近交于孫氏店斷層，南端過(guò)鐵路后進(jìn)入濟(jì)寧二 號(hào)井煤礦，在 3-3 號(hào)孔附近并于孫氏店斷層，礦井內(nèi)延展長(zhǎng)度約 12 km。該斷層 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，附生斷層發(fā)育，走向及落差均變化較大。斷層走向在第 4 勘探線至 13 勘探線間為北東向，13 線至 16 線間由北東向轉(zhuǎn)呈北西向，在第 3 勘探線附 近，斷層走向亦在短距離內(nèi)從北東向急轉(zhuǎn)呈北西向，呈 S 型扭曲，在斷層走向急 劇轉(zhuǎn)折的地段，則發(fā)育有與主斷層斜交的伴生斷層。該斷層斷距中間大、南部和 北部小，在 45170 m 間變化，其變化范圍為 11 線以南落差為 30150 m，11 線與 8 線間落差為 5080 m，8 線至 3 線間為 100170 m，3 線以北為 45100 m。總的規(guī)律為南北兩端斷距小，分叉多，中間斷距大。區(qū)內(nèi)由北向南計(jì)有 71、 X-7、63、A3-7、X3-19、X4-3、X4-7、X5-5、X6-5、許 1、許 2、X7-13、X7-5、 99、88 號(hào)孔穿過(guò)，A8-5 與 A8-4 號(hào)孔，X10-13 與 A10-3 及 X12-2 號(hào)孔控制，同時(shí) 有 69 條地震測(cè)線構(gòu)成嚴(yán)密的控制網(wǎng)度，91 個(gè)地震斷點(diǎn)異常，其中 A 級(jí)斷點(diǎn) 67 個(gè)，B 級(jí)斷點(diǎn) 17 個(gè)，C 級(jí)斷點(diǎn) 2 個(gè)，可靠地控制了該斷層走向、落差的變化及 平面擺動(dòng)范圍。綜合評(píng)述認(rèn)為該斷層 10 線以北段，所有勘探線均有穿過(guò)點(diǎn)或控 制點(diǎn)，而且地震測(cè)網(wǎng)完整，資料品質(zhì)較高，斷點(diǎn)組合可靠，屬查明段。10 線以 南勘探工程量相對(duì)較稀，控制程度較低，屬基本查明段。 （2）孫氏店支 2-1 斷層：正斷層。位于測(cè)區(qū)東部，為孫氏店支 2 斷層的分 支斷層。 走向北東， 傾向北西， 傾角 7580， 落差 060 m， 延展長(zhǎng)度 1560 m。 屬可靠較可靠斷層。 表表 1 1- -2 2- -1 1 礦井主要斷層一覽表礦井主要斷層一覽表 1.2.5 水文地質(zhì)特征水文地質(zhì)特征 井田水文地質(zhì)概況：井田水文地質(zhì)概況： 本井田水文地質(zhì)邊界東以孫氏店支1斷層為界，西至八里鋪斷層，南起八里 營(yíng)斷層，北至孫氏店斷層。由此四條斷層包圍形成封閉的地質(zhì)小塊段，構(gòu)成獨(dú)立 的水文地質(zhì)小單元。 井田水文地質(zhì)條件屬中等類型，其中上組煤含水層富水性中等，補(bǔ)給條件不 良，下組煤含水層富水性中等，補(bǔ)給條件良好。 含水層與隔水層：含水層與隔水層： 井田內(nèi)主要含水層有第四系，三灰，十下灰及奧灰含水層，第四系除為含水 層外， 還是良好的隔水層。 此外， 石盒子組及奧灰壓蓋巖層組均是良好的隔水層。 邊界水文地質(zhì)條件與斷層導(dǎo)水性：邊界水文地質(zhì)條件與斷層導(dǎo)水性： 許廠井田水文地質(zhì)邊界完全由斷層構(gòu)成。西部邊界阻水，南部比較弱導(dǎo)水， 井田內(nèi)各含水層主要在北部及東南部接受井田外強(qiáng)富水奧灰水的補(bǔ)給，其中，上 組煤系含水層只在孫氏店斷層長(zhǎng)約 2 km 開(kāi)口段接受補(bǔ)給，補(bǔ)給面積較?。幌陆M 煤系含水層大范圍地接受奧灰水補(bǔ)給，補(bǔ)給條件良好。 縱向比較，孫氏店支斷層以東含水層接受補(bǔ)給較支斷層以西強(qiáng)。 根據(jù)濟(jì)寧煤田奧灰?guī)r溶水專門水文地質(zhì)勘探報(bào)告及許廠礦井達(dá)產(chǎn)采區(qū)地震 （水文）補(bǔ)充勘探報(bào)告。 奧灰底鼓水對(duì)開(kāi)采下組煤的影響：奧灰底鼓水對(duì)開(kāi)采下組煤的影響： 地質(zhì)部門按規(guī)程公式計(jì)算的安全隔水層厚度分別為 33.50 m 及 34.65 m，小 于正常地段奧灰壓蓋隔水層厚度 35.2176.90 m。且還有以下因素有利于阻止奧 灰水底鼓：下組煤首先開(kāi)采 16，煤層其與奧灰之間的壓蓋隔水層厚度，抵抗奧 灰水底鼓的能力強(qiáng)。 經(jīng)精查補(bǔ)充勘探資料計(jì)算并參照相鄰礦井實(shí)際涌水量資料， 根據(jù)補(bǔ)充地質(zhì)報(bào) 告審查意見(jiàn)；礦井正常涌水量為 200 m3/h，最大涌水量為 360 m3/h。 序 號(hào) 斷層名稱 斷 層 性 質(zhì) 斷層落差 （m） 斷層產(chǎn)狀 延伸 長(zhǎng)度 (m) 控 制 程 度 走向 傾向 傾角（） 1 孫氏店支 2 斷層 正 100170 NE NW 7580 3500 可 靠 2 孫氏店支 2-1 斷 層 正 060 NE NW 7580 1400 可 靠 1.3 煤層特征 1.3.1 煤層煤層 本井田含煤地層為下二迭統(tǒng)山西組和上石炭統(tǒng)太原組，平均總厚 246.33 m， 共含煤 25 層， 平均總厚 17.27 m， 含煤系數(shù) 7.2%。 其中穩(wěn)定可采的僅有 3下煤層， 占可采煤層總厚的 79%，主要煤層中 3下煤層厚度較大，平均厚度為 4.8 m，且埋 藏淺， 儲(chǔ)量豐富， 是本井田首采， 主采煤層， 3下煤層綜合柱狀圖如圖 1-3-1 所示。 按各主要煤層在含煤地層中的位置，地質(zhì)報(bào)告中將 3 下煤劃分為可采煤組。 現(xiàn)將各煤層賦存情況分述如下： （1）3下煤層。位于山西組下部。該煤層全區(qū)賦存穩(wěn)定。全區(qū)范圍內(nèi)屬不穩(wěn) 定較穩(wěn)定煤層， 但在東部可采區(qū)范圍內(nèi)， 屬較穩(wěn)定煤層。 煤層平均厚度為 6.5 m， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 （2）15 上煤層。位于太原組中部。該煤層可采點(diǎn)分布比較紊亂，可采范圍 常呈零星分布，屬不穩(wěn)定煤層，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，偶含夾石。 （3） 16 煤層。 位于太原組下部， 該煤層層位穩(wěn)定， 對(duì)比可靠， 煤厚變化小， 全區(qū)賦存穩(wěn)定，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含夾石 03 層，多為炭質(zhì)砂巖、泥巖或粘土巖。 （4）17 煤層。位于太原組下部。該煤層全區(qū)賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含夾石 01 層，多為泥巖或粉砂巖。 上述各可采煤層特征見(jiàn)表 1-3-1。 表表 1-3-1 可采煤層特征可采煤層特征 1.3.2 煤質(zhì)煤質(zhì) 井田內(nèi)各煤層煤質(zhì)特征見(jiàn)表 1-3-2。 煤層 名稱 厚度（m） 間距（m） 煤層結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定 性 頂?shù)装鍘r性 最小最大 平均 最小最大 平均 夾 石 層 數(shù) 結(jié)構(gòu) 頂板 底板 3下 4.415.32 4.8 01 簡(jiǎn)單 穩(wěn)定 中砂巖 粉砂巖 泥質(zhì)巖及粉砂 巖 109.61142.58 118.80 15上 01.41 0.52 01 簡(jiǎn)單 不穩(wěn) 定 石灰?guī)r 粘土巖 24.7644.58 35.50 16 0.521.51 0.80 03 較簡(jiǎn) 單 穩(wěn)定 石灰?guī)r 泥質(zhì)巖及粉砂 巖 1.0110.35 4.35 17 0.501.89 0.97 01 簡(jiǎn)單 穩(wěn)定 薄層石灰?guī)r 泥巖及粉砂 巖 泥質(zhì)巖及粉砂 巖 表表 1-3-2 煤層煤質(zhì)特征表煤層煤質(zhì)特征表 1.3.3 煤層開(kāi)采技術(shù)條件煤層開(kāi)采技術(shù)條件 （1）瓦斯。全井田太原組主采煤層瓦斯含量最低，但二氧化碳含量略高于 山西組煤層， 瓦斯含量與煤層厚度呈正比， 在煤層頂?shù)装逯须m亦有游離瓦斯存在， 但其含量很小。本井田屬低瓦斯礦井。 （2）煤塵。井田內(nèi)各煤層的火焰長(zhǎng)度均大于 200 mm，最大達(dá) 750 mm，可 燃基揮發(fā)分一般都大于 37%。 （3）煤的自燃。本井田各煤層均有自然發(fā)火傾向。 （4）地溫。本井田地溫規(guī)律是隨著深度的增加而升高，在非煤系地層中， 低溫梯度一般在2/100 m， 在煤系地層中， 低溫梯度較高， 一般在2.6/100 m。 平均地溫梯度 2.3/100 m。 （5）主要煤層頂?shù)装鍘r性特征。 煤層頂?shù)装鍘r石的力學(xué)性質(zhì)，見(jiàn)表 1-3-3。 表表 1-3-3 煤層頂?shù)装鍘r石等級(jí)劃分煤層頂?shù)装鍘r石等級(jí)劃分 煤層項(xiàng)目 3上 3下 15上 16 17 水份 Wf （%） 原煤 0.683.28 2.46（12） 1.193.37 2.36（55） 1.032.6 1.93（35） 0.82.24 1.71（73） 1.242.54 1.88（58） 精煤 1.852.92 2.49（12） 1.483.04 2.44（55） 1.352.70 2.06（32） 1.072.44 1.78（74） 1.182.69 1.91（58） 灰份 A （%） 原煤 11.5839.34 22.72（12） 9.0724.55 13.78（55） 7.1732.54 13.88（34） 5.2624.53 12.50（74） 3.7921.87 10.07（57） 精煤 5.959.80 7.80（12） 4.298.55 5.98（55） 3.388.58 5.37（32） 2.488.74 4.50（74） 1.935.69 3.21（57） 揮發(fā)份 V （%） 原煤 37.9248.11 40.94（11） 32.1440.98 36.53（51） 39.8245.07 42.64（33） 40.0547.72 43.70（72） 41.9146.22 43.90（56） 精煤 38.6941.86 40.38（12） 34.9043.93 38.32（54） 40.7646.28 43.32（32） 42.2946.52 44.34（73） 42.6146.78 44.48（58） 硫 S Q （%） 原煤 0.611.70 1.12（12） 0.360.96 0.53（54） 1.927.61 3.51（33） 2.526.91 3.64（69） 2.267.20 3.70（57） 精煤 0.601.20 0.92（10） 0.330.75 0.49（51） 1.312.83 1.83（31） 2.514.14 3.06（69） 2.023.62 2.67（57） 焦油產(chǎn)率 Tg（%） 10.7212.25 11.48（2） 8.8612.91 11.27（15） 12.6817.92 15.64（8） 13.8518.68 15.81（21） 14.4918.97 16.62（20） 煤灰熔融性 T2（%） 1500（2） 13201500 1443（17） 10851250 1142（7） 10651380 1230（21） 10601225 1151（16） 粘結(jié)指數(shù) GRI 67.888.4 76.7（8） 43.586.3 71.4（43） 71.195.7 88.0（23） 90.4103.0 76.7（55） 91.999.9 96.8（45） 據(jù)此分類，本井田主采煤層中，3 下煤頂?shù)装逡詧?jiān)固巖石為主，次為中等堅(jiān) 固巖石。 各主要煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)及分類見(jiàn)表 1-3-4。 表表 1-3-4 主要煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)及分類主要煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)及分類 巖石等級(jí) 巖性 抗拉強(qiáng)度（kg/cm3） 容重（g/cm3） 普氏硬度 不堅(jiān)固巖石 粘土巖、粉砂巖 800 2.53.0 9 巖層 層位 巖石名稱 （點(diǎn)數(shù)） 抗壓強(qiáng)度 （kg/cm3） 抗拉強(qiáng)度 （kg/cm3） 容重 （g/cm3） 普氏 系數(shù) （f） 抗剪強(qiáng)度 分類 級(jí)別 正應(yīng)力 內(nèi)摩 擦角 30 45 3下頂 粉砂巖（4） 474 13 2.56 23 74 35 砂巖（10） 637 26 2.48 90 154 30 3下底 粉砂巖（7） 453 19 2.55 31 80 30 砂巖（10） 671 35 2.06 14.0 99 142 27 粉砂巖（6） 186 14 2.57 2.8 石灰?guī)r（4） 972 82 2.65 12.1 粉砂巖（5） 325 11 2.59 3.0 11 30 27 2 井田境界和儲(chǔ)量 2.1 井田境界 2.1.1 井田境界確定井田境界確定 煤田范圍劃分為井田的原則有： （1）要充分利用自然條件劃分，盡量利用地形、地物、地質(zhì)構(gòu)造、水文地 質(zhì)等自然條件，以減少煤柱損失，提高資源采出率，充分保護(hù)地面設(shè)施； （2）要有與礦區(qū)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度相適應(yīng)的井田范圍，要保證井田范圍與礦井生產(chǎn) 能力相適應(yīng)，有足夠的儲(chǔ)量和服務(wù)年限及合理的尺寸； （3）照顧全局，處理好與臨礦的關(guān)系； （4）直線原則，井田的劃分應(yīng)盡量采用直線或折線，有利于礦井的設(shè)計(jì)和 生產(chǎn)管理工作的開(kāi)展。 根據(jù)以上劃分原則，以及考慮到礦區(qū)煤田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造強(qiáng)度大等原因，本井田 在能滿足生產(chǎn)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的前提條件下，主要考慮了自然條件原因，將許廠井田四 周境界定為：東以煤層露頭線為界為界，西以八里鋪斷層、岱莊井田及 3下煤層 0m 厚地質(zhì)線為界，北起孫氏店支2斷層，南至兗菏鐵路及濟(jì)寧市煤柱邊界。 2.1.2 井田賦存特征井田賦存特征 許廠井田南北長(zhǎng)約 8.3 km，東西寬約 4.4km，面積約 27.5km2。,整個(gè)礦井以 孫氏店支2斷層為界分為東西兩部分,井田內(nèi)煤層傾角一般為 28， 屬于近 水平煤層，局部為緩傾斜煤層，傾角達(dá)到 20。井田賦存特征示意如圖 2-1-1 所 示。 圖圖 2 2- -1 1- -1 1 許廠許廠井田賦存特征示意圖井田賦存特征示意圖 2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 2.2.1 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ) （1）根據(jù)本礦的井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算； （2）根據(jù)煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范和煤炭工業(yè)技術(shù)政策規(guī)定：煤層 最低可采厚度為 0.70m，原煤灰分40%； （3）依據(jù)國(guó)務(wù)院過(guò)函（1998）5 號(hào)文關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控 制區(qū)有關(guān)問(wèn)題的批復(fù)內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于 3%的礦井。硫份大 于 3%的煤層儲(chǔ)量列入平衡表外的儲(chǔ)量； （4）儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾石厚度不大于 0.05m 時(shí)，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜 結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過(guò)每分層厚度的 50%時(shí)， 以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量 計(jì)算厚度； （5）井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布 比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法。 2.2.2 儲(chǔ)量計(jì)算范圍儲(chǔ)量計(jì)算范圍 本區(qū)下二疊統(tǒng)山西組共含煤 3 層，即煤 2、煤 3 上、煤 3 下，其中 3上為局部 可采煤層，3 下為主要可采煤層平均厚度 5.2m；上石炭統(tǒng)太原組共含煤 22 層, 即 4、5、6、8上、8下、9、10上、10中、10下、11、12上、12中、12下、14、15上、 15下、16上、16下、17、18上、18中、18下，其中 16上、17 煤層為可采煤層，平均 厚度分別為 0.80m、0.97m，15 上煤層為局部可采煤層，平均厚度僅為 0.52m；此 外中石炭統(tǒng)本溪組含薄煤 1 層，即 19 煤層，不可采，又不穩(wěn)定。 根據(jù)許廠煤礦的煤層賦存特征，本礦井設(shè)計(jì)只開(kāi)采 3下煤層，所以以下只做 3下煤層的儲(chǔ)量計(jì)算。 2.2.3 地質(zhì)地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算儲(chǔ)量計(jì)算 礦井所采煤層為 3下煤層，采用地質(zhì)塊段法計(jì)算其工業(yè)儲(chǔ)量。根據(jù)地質(zhì)勘探 情況， 將礦體劃分為 A1、 A2、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H 九個(gè)塊段， 根據(jù)公式 （2-2-1） 所示由每個(gè)塊段的平均傾角、容重、面積、平均厚度求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量，煤層 總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和。 n i i iii MSZ 1 6 Z 10 cos 1 （2-2-1） 式中：ZZ各塊段儲(chǔ)量，Mt； Si各塊段的面積，m2； Mi各塊段內(nèi)煤層的厚度，m； Ri各塊段內(nèi)煤的容重，t/m3； i各塊段內(nèi)煤層的平均傾角。 圖圖 2-2-1 地質(zhì)塊段劃分示意圖地質(zhì)塊段劃分示意圖 根據(jù) 3下煤層的煤質(zhì)特征知其容重為 1.35 t/m3，各塊段煤層的厚度及傾角根 據(jù)塊段內(nèi)的鉆孔及等高線運(yùn)用算術(shù)平均法進(jìn)行計(jì)算，將各塊段煤層的參數(shù)代入 （2-2-1）式中可得下表 2-2-1： 表表 2-2-1 各塊段煤層儲(chǔ)量各塊段煤層儲(chǔ)量 所以許廠煤礦礦井地質(zhì)儲(chǔ)量 Zz =63.64+90.23=153.87（Mt） 2.2.4 礦井工業(yè)儲(chǔ)量礦井工業(yè)儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘探，煤層厚度與質(zhì)量均合乎開(kāi) 采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量。礦井工業(yè) 煤層煤層 水平水平 塊段塊段 傾角傾角/( ) 塊段面積塊段面積/m2 煤厚煤厚/m 容重容重/t/m3 儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量/Mt 總儲(chǔ)量總儲(chǔ)量/Mt 3下 二 水 平 A 4.1 4580094.66 4.8 1.35 29.75 63.64 B 1.5 3777111.16 4.8 1.35 24.49 C 5.5 993126.87 4.8 1.35 6.46 D 5.0 452382.84 4.8 1.35 2.94 一 水 平 E 1.2 2878629.26 4.8 1.35 18.66 90.23 F 3.0 2207533.58 4.8 1.35 14.33 G 8.3 2096964.88 4.8 1.35 13.74 H 4.0 3122680.57 4.8 1.35 20.29 I 7.8 3550402.69 4.8 1.35 23.22 儲(chǔ)量是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)的資源依據(jù)，一般也就是列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量。 儲(chǔ)量的分配探明儲(chǔ)量、 控制儲(chǔ)量、 推斷儲(chǔ)量按 6： 3： 1 分配， 經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量、 邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量按 90%、10%分配，次邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量不計(jì)。各種儲(chǔ)量分配 如表 2-2-2 所示。 表表 2-2-2 固體礦產(chǎn)資源固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類儲(chǔ)量分類 礦井工業(yè)儲(chǔ)量可用下式計(jì)算： 1111222 11222333gbbmm ZZZZZZk （2-2-2） 式中：Zg礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量； 111b Z探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 122b Z控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 2 11m Z探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 222m Z控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 333 Z推斷的資源量； k可信度系數(shù)，取 0.70.9。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，k值 取 0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定的礦井，k取 0.7。根據(jù)許廠煤礦地質(zhì)情 況取 k 為 0.8。 111 60% 70% bz ZZ64.63（Mt） 122 30% 70% bz ZZ32.31（Mt） 2 11 60% 30% mz ZZ27.69（Mt） 222 30% 30% mz ZZ13.85（Mt） 333 10% z ZkZk12.31（Mt） 因此將各數(shù)代入公式（2-2-2）得： Zg=150.79（Mt） ，其中按照比例關(guān)系可知一水平工業(yè)儲(chǔ)量為 88.42Mt，二水平工 查明礦產(chǎn)資源 儲(chǔ) 量 可采儲(chǔ)量 111 預(yù)可采儲(chǔ)量 121、122 基礎(chǔ)儲(chǔ)量 經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量 111b、121b、122b 邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量 2M11、2M21、2M22 資源量 次邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量 2S11、2S21、2S22 內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量 331、332、333 潛在礦產(chǎn)資源 資源量 預(yù)測(cè)的資源量 334? 編碼說(shuō)明 第 1 位數(shù)字表示經(jīng)濟(jì)意義：1 經(jīng)濟(jì)的，2M 邊際經(jīng)濟(jì)的，2S 次邊際經(jīng)濟(jì)的同，3內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的，?經(jīng)濟(jì)意義未定的； 第 2 位數(shù)表示可行性評(píng)價(jià)階段：1可行性研究，2預(yù)可行性研究，3 概略研究； 第 3 位數(shù)表示地質(zhì)可靠程度：1探明的，2控制的，3 推斷的， 4 預(yù)測(cè)的，b扣除未設(shè)計(jì)、采礦損失的可采儲(chǔ)量。 業(yè)儲(chǔ)量為 62.37Mt。 2.3 礦井可采儲(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量為礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去井田內(nèi)煤柱損失和開(kāi)采損失后的儲(chǔ)量。 2.3.1 安全煤柱留設(shè)原則安全煤柱留設(shè)原則 （1）工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星 分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。 （2）各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng) 地、村莊煤柱。 （3）維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場(chǎng)地 20m，村莊 10m，其他 15m。 （4）孫氏店斷層貫穿礦井南北，根據(jù)其垂直落差留設(shè)保護(hù)煤柱，落差大于 100 m的留設(shè)煤柱 100 m， 落差 50100 m的留 50m， 落差 3050 m的留 30 m， 落差 1030 m 的留 20 m， 斷距小于 10 m 不留煤柱； 井田境界煤柱寬度為 20m。 （5）工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說(shuō) 明中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)見(jiàn)表 2-3-1。 表表 2-3-1 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo) 2.3.2 永久煤柱及保護(hù)煤柱損失量永久煤柱及保護(hù)煤柱損失量 1.斷層斷層保護(hù)煤柱保護(hù)煤柱 按照煤礦安全規(guī)程的有關(guān)要求，井田邊界內(nèi)側(cè)暫留 20m 寬度作為邊界 煤柱，井田邊界（斷層）保護(hù)煤柱損失按公式（2-3-1）計(jì)算。 P=HLm/cos10-6 （2-3-1） 式中：P井田邊界（斷層）保護(hù)煤柱損失，Mt。 H井田邊界（斷層）保護(hù)煤柱寬度，m； L井田邊界長(zhǎng)度，m； m煤層厚度，m； 煤層容重，t/m3； 煤層的傾角,。 孫氏店支 2 斷層、孫氏店支 2-1 貫穿井田南北，根據(jù)公式（2-3-1）可計(jì)算不 同落差范圍內(nèi)的斷層保護(hù)煤柱，斷層斷層煤柱損失量匯總?cè)绫?2-3-2 所示。 表表 2-3-2 斷層煤柱損失量匯總表斷層煤柱損失量匯總表 井 型（Mt/a） 占地面積指標(biāo)（公頃/0.1Mt） 2.4 及以上 1.0 1.21.8 1.2 0.450.9 1.5 0.090.3 1.8 2.邊界保護(hù)煤柱邊界保護(hù)煤柱 根據(jù) CAD 相關(guān)命令量得煤礦可留煤柱的邊界長(zhǎng)度為：一水平 11025.14m， 二水平 11482.97m，煤層厚度 4.8，煤層容重 1.35 t/m3，煤層傾角取 6 ，將數(shù)據(jù) 代入公式（2-3-1）得一、二水平的邊界保護(hù)煤柱分別為：1.44Mt、1.50Mt。 3.工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱 工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說(shuō)明中 第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)見(jiàn)表 2-3-1，建筑物維護(hù)帶寬度見(jiàn)表 2-3-3。 表表 2-3-3 建構(gòu)物保護(hù)煤柱的圍護(hù)帶寬度建構(gòu)物保護(hù)煤柱的圍護(hù)帶寬度 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 150 Mt/a， 據(jù)表 2-3-3 所示工業(yè)廣場(chǎng)的面積取 18 公頃， 設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)為 450m 400m 的長(zhǎng)方形，考慮井底車場(chǎng)的布置選取工業(yè)廣場(chǎng)與孫 氏支 2 斷層走向方向夾角 29 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為 450m，另一邊長(zhǎng) 400m，如表 2-3-3 所 示，工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)留圍護(hù)帶寬度按建筑物保護(hù)等級(jí)級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 20m 進(jìn)行計(jì)算。工 業(yè)廣場(chǎng)中心位于A6-4 鉆孔西北約 500m處， 地面標(biāo)高40m， 松散層厚度約為190m， 本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見(jiàn)表 2-3-4。設(shè)計(jì)采取垂直剖面法計(jì) 算工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱面積，如圖 2-3-1 所示。 表表 2-3-4 許廠煤許廠煤礦礦地質(zhì)條件及移動(dòng)角地質(zhì)條件及移動(dòng)角 水 平 斷層名稱 煤柱寬 （m） 煤柱長(zhǎng) （m） 煤的容 重 （t/m3） 煤厚 （m） 煤柱 損失 （M t） 總損失 量（Mt） 一 水 平 孫氏店支 2 斷層 1 50 5412.53 1.35 4.8 1.77 3.83 孫氏店支 2 斷層 2 100 608.93 1.35 4.8 0.40 孫氏店支 2-1 斷層 100 2538.06 1.35 4.8 1.66 二 水 平 孫氏店支 2 斷層 1 50 5412.53 1.35 4.8 1.77 3.21 孫氏店支 2 斷層 2 100 608.93 1.35 4.8 0.40 孫氏店支 2-1 斷層 50 3201.76 1.35 4.8 1.04 建構(gòu)物保護(hù)等級(jí) 圍護(hù)帶寬度m 建構(gòu)物保護(hù)等級(jí) 圍護(hù)帶寬度m 20 10 15 5 地質(zhì)采礦條件 基巖移動(dòng)角/ （ ） 松散層移動(dòng)角/ （ ） 廣場(chǎng)中心深度 /m 煤層傾角/ （ ） 煤層厚度 /m 松散層厚度 /m -225 3 4.8 190 75 75 75 45 圖圖 2 2- -3 3- -1 1 垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 由CAD設(shè)計(jì)圖可得出保護(hù)煤柱區(qū)域ABCD的水平投影面積為478462.51m2， 則工業(yè)場(chǎng)地實(shí)際壓煤面積為： S=809683.61/cos3 =810794.78（m2） 工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱損失量為： Zz=S M10-6 （2-3-2） 式中：Zz工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，Mt； S 工業(yè)廣場(chǎng)壓煤面積，m2； M 煤層厚度，4.80m； 煤的容重，1.35t/m3。 則：Zz= 5.25(Mt) 4.村莊和鐵路保護(hù)煤柱村莊和鐵路保護(hù)煤柱 礦井東南部是村莊、學(xué)校等建筑物聚集區(qū)，濟(jì)北礦區(qū)專用鐵路東西橫跨礦井 中央，327 國(guó)道沿礦井東南部穿過(guò)，礦井其它地方還存有零星的建筑物。礦井東 南部建筑物聚集區(qū)的煤層賦存穩(wěn)定， 平均厚度 4.77m， 壓煤面積大， 壓煤量 400Mt 左右，設(shè)計(jì)采用遷村采煤，其它零星的建筑也不再留設(shè)保護(hù)煤柱。327 國(guó)道、濟(jì) 北礦區(qū)專用鐵路下壓煤根據(jù)地質(zhì)特征和采煤厚度采用全部跨落法或部分充填開(kāi) 采。 5.井筒保護(hù)煤柱井筒保護(hù)煤柱 許廠煤礦設(shè)計(jì)共使用 4 個(gè)井筒，分別為主立井、副立井、北部回風(fēng)立井、西 部邊界回風(fēng)立井， 其中立井、副立井位于工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)不再計(jì)算保護(hù)煤柱；按照 建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程（2000 版） 中參數(shù) 規(guī)定，取回風(fēng)立井工業(yè)場(chǎng)地為 50m10m，維護(hù)帶寬度 15m，根據(jù)相關(guān)地質(zhì)參數(shù) 同樣采用垂直剖面法計(jì)算北部風(fēng)井、 西部邊界風(fēng)井壓煤量分別為： 1.20Mt、 0.46Mt。 6.大巷保護(hù)煤柱大巷保護(hù)煤柱 mn m1 m2 n1 n2 qk q1 q2q 3 k1 k2 k3 A(q3) D(k3) C(k3) B(q3) b c d a q k a dc b I-III-II II II II +40 -150 -160 -170 -180 -190 -200 -210 -220 -230 -240 -250 -260 -270 +40 -150 -160 -170 -180 -190 -200 -210 -220 -230 -240 -250 -260 -270 許廠煤礦采用多（兩個(gè)）水平開(kāi)拓方式，煤層賦存較厚平均達(dá)到 4.8m，煤 層底板巖石堅(jiān)硬，為減少煤炭損失、增加經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單比較后，設(shè)計(jì)擬采 取一、二水平大巷均沿距煤層底板 2030m 垂距的巖石掘進(jìn)，不再留設(shè)大巷保護(hù) 煤柱。 礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量按式（2-3-3）計(jì)算： ZS=Zg-P1 （2-3-3） 式中：Zg礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量； Zs礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量； P1斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱損失 量之和。 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量按公式（2-3-3）計(jì)算： ZK=(ZS-P2)C （2-3-4） 式中 ZK礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量； P2工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱損失量之和； C采區(qū)采出率，厚